Se origina en las profundidades de las gigantes estelares rojas, forma parte de grasas vitales, aminoácidos y carbohidratos, puede formar millones de compuestos con diferentes elementos químicos y, dependiendo de la estructura, tiene propiedades mecánicas completamente diferentes. El tallo de lápiz suave y quebradizo y el diamante mineral más duro están hechos del mismo material de construcción: carbono. ¿Qué hace que un diamante sea tan único? ¿Dónde se usa? ¿Cuál es su valor?
Conductor de calor indestructible
En la traducción del griego antiguo, la palabra "diamante" significa "indestructible". Incluso antes de los tiempos de la antigüedad, la gente conocía la increíble fuerza de esta piedra. En la antigüedad, los diamantes se comercializaban ampliamente en la India y Egipto. Y este mineral llegó a las extensiones europeas después de las agresivas campañas de Alejandro Magno. Trajo las piedras como artefactos mágicos. Los antiguos griegos llamaban a este mineral más duro las lágrimas de los dioses que caían sobre la tierra.
Pero el secreto de la invencibilidad de la piedra yace,ciertamente no en el misticismo y no en conexión con el mundo espiritual. La estructura reticular clara del elemento en forma de tetraedros y el fuerte enlace entre los átomos de carbono proporcionan la mayor resistencia. Debido a la misma estructura, el diamante es un excelente conductor de calor. Por ejemplo, si fuera posible hacer una cucharadita a partir de una sola pieza de diamante, no sería posible mezclar azúcar con el té caliente, ya que se quemaría en el momento en que la cuchara toque el agua hirviendo.
Comparación de dureza mineral
¿Cómo determinar qué mineral es el más duro? El talentoso mineralogista alemán Karl Friedrich Moos se enfrentó a este problema en el siglo XIX. En 1811, el científico propuso usar una escala comparativa para determinar la dureza de varios minerales. Consta de diez puntos, cada uno de los cuales corresponde a un determinado mineral. El primero (talco) es el más blando y el último, respectivamente, el más duro. La verificación se lleva a cabo experimentalmente. Si una muestra (por ejemplo, plata) se raya con fluorita, que está en la cuarta línea de la escala, pero no se daña con yeso (escala estándar número dos), entonces la plata tiene una dureza de 3 en la escala de Mohs.
El mineral más duro es el diamante. Ocupa el décimo lugar. Y aunque la tabla de Mohs se puso en circulación a principios del siglo XIX, sigue siendo ampliamente aplicable. Sin embargo, vale la pena recordar que esta tabla no es lineal. Esto significa que un diamante número diez no será exactamente el doble de duro.apatita, que ocupa el quinto lugar en la tabla. Se utilizan otros métodos para determinar el valor absoluto de la dureza.
De reyes a trabajadores
Durante mucho tiempo, los diamantes fueron prerrogativa exclusiva de los maestros joyeros. Sin embargo, con el desarrollo de la industria, este mineral más duro se ha considerado cada vez más no solo desde el punto de vista estético habitual, sino también desde el punto de vista de sus propiedades físicas únicas. Al principio, en la producción de herramientas, se usaban diamantes naturales que no se podían cortar. Se trata de piedras que tenían tales defectos que era imposible eliminarlas al joyero. Se hicieron conocidos como diamantes técnicos.
A medida que pasaba el tiempo, aumentaba la necesidad de herramientas con filos de corte y perforación de diamante. Por ejemplo, en la industria de la construcción, los taladros de diamante tienen una gran demanda. Su ventaja sobre las contrapartes hechas de aleaciones de metales duros es que cuando se trabaja con un taladro de diamante, no se forman microfisuras en el material. Diamond corta fácil y limpiamente cualquier material, ya sea piedra, hormigón o metal. Y la ausencia de microfisuras es la clave de la durabilidad de la estructura. Además, el proceso de trabajo en sí es mucho más rápido, notablemente más fácil y mucho más silencioso.
Basándonos en esto, no sorprende que, según los datos de 2016, solo Rusia produzca 1200 tipos de diversas herramientas y equipos, cuya parte principal de trabajo es el diamante.
Aplicaciones médicas
El mineral más duro de la naturaleza es adecuado no solo para su uso en el procesamiento de materiales ásperos y durosrazas El diamante también es indispensable en los instrumentos médicos. Después de todo, cuanto más delgada y precisa sea la incisión de los tejidos, mejor se enfrentará el cuerpo a la recuperación. Y para operaciones complejas en órganos vitales, el ancho de la incisión juega un papel aún más decisivo.
Además, el bisturí con una fina película de diamante en la hoja se mantiene afilado durante mucho tiempo.
Perspectivas en electrónica
También se promueve activamente el desarrollo de circuitos integrados de diamante. En estos, se utilizan pequeños diamantes para el respaldo. Los equipos producidos por este método son más resistentes a los cambios de temperatura y grandes sobretensiones. Los diamantes también se pueden utilizar para transmitir datos en telecomunicaciones. Las características de estos cristales le permiten transmitir señales de diferentes frecuencias simultáneamente en el mismo cable.
El mineral más duro de la Tierra ayuda en la exploración espacial
Además, el diamante tiene demanda en la industria química. Un entorno agresivo que daña fácilmente el vidrio no es absolutamente terrible para un diamante. Los físicos usan cristales para realizar experimentos de física cuántica y exploración espacial.
Al crear la óptica del telescopio, los requisitos de precisión y confiabilidad de los materiales se vuelven críticos. Aquí es donde entra en juego el mineral natural más duro, que tiene unos parámetros físicos y químicos sobresalientes.
Sintetizando diamantes
Con una demanda tan intensa deel mineral precioso más duro, surgió bruscamente la cuestión de su síntesis artificial. Tenga en cuenta que ninguna reserva de piedras puede satisfacer la demanda cada vez mayor. Y después de largos experimentos, los científicos lograron crear un análogo del diamante natural, que tiene todas las características necesarias. Hasta la fecha, la producción de diamantes artificiales para necesidades industriales ya se ha convertido en una práctica común.
Existen varios métodos para sintetizar este mineral. El primero es el más cercano a su formación en el medio natural. La síntesis se lleva a cabo utilizando temperaturas ultra altas y una presión enorme. La segunda técnica te permite extraer el diamante del vapor. Se utiliza en la tecnología de películas: los cristales se aplican como una película delgada en los bordes cortantes de las herramientas. Este método tiene una demanda especial en la fabricación de instrumentos quirúrgicos. Y el tercero produce una dispersión de pequeños cristales usando detonación y enfriamiento rápido.
Los experimentos continuaron y se sintetizó nitruro de boro, que es un 20 % más duro que el diamante natural. Sin embargo, aunque esta sustancia es tan pequeña que el diamante se considera tradicionalmente el mineral más duro.
